Какъв е климатът на Марс?
Климатът, както и на Земята, е сезонен. Ъгълът на наклона на Марс спрямо равнината
Перихелият на Марс преминава по време на дълбините на зимата презсеверно полукълбо и лято в южното, афелий - по време на разгара на зимата в южното полукълбо и съответно лятото в северното. В резултат на това климатът на северното и южното полукълбо се различава.
Северното полукълбо се характеризира с по-мекзима и прохладно лято; в южното полукълбо зимата е по-студена, а лятото по-горещо. През студения сезон на повърхността може да се образува слаб мраз дори извън полярните шапки. Космическият кораб "Феникс" регистрира снеговалеж, но снежинките се изпаряват, преди да достигнат повърхността.
Според NASA (2004) средната температурае ~ 210 K (-63 ° C). Според десанта на Viking дневният температурен диапазон е от 184 K до 242 K (-89 до -31 ° C) (Viking-1), а скоростта на вятъра е 2-7 m / s (лято), 5 -10 m / s (есен), 17-30 m / s (прахова буря)
Ударната депресия Елада е най-дълбокото място на Марс, където може да се отчете най-високото атмосферно налягане
Според сондата за кацане Марс-6, средната стойностТемпературата на тропосферата на Марс е 228 К, в тропосферата температурата намалява средно с 2,5 градуса на километър, а стратосферата, разположена над тропопаузата (30 км), има почти постоянна температура от 144 К.
Изследователи от Центъра Карл Сейгън вПрез 2007-2008 г. те стигнаха до извода, че през последните десетилетия на Марс протича процес на затопляне. Специалистите от НАСА потвърдиха тази хипотеза въз основа на анализ на промените в албедото на различни части на планетата. Други експерти смятат, че е твърде рано да се правят подобни заключения.
През май 2016 г. изследователи от ЮгозападИзследователският институт в Боулдър, Колорадо публикува статия в Science, която представи нови доказателства за продължаващо затопляне на климата (въз основа на анализа на данните от разузнавателния орбитър на Марс). Според тях този процес е дълъг и продължава може би от 370 хиляди години.
Има предположения, че в миналото атмосфератаможе да бъде по-плътен, а климатът е топъл и влажен, а течната вода съществува на повърхността на Марс и вали. Доказателство за тази хипотеза е анализът на метеорита ALH 84001, който показа, че преди около 4 милиарда години температурата на Марс е била 18 ± 4 ° C.
Основната характеристика на общата циркулация на атмосфератаМарс са фазови преходи на въглероден диоксид в полярните шапки, водещи до значителни меридионални потоци. Численото моделиране на общата циркулация на атмосферата на Марс показва значителна годишна вариация на налягането с два минимума малко преди равноденствията, което се потвърждава и от наблюдения от програмата на Викинг.
Анализът на данните за налягането разкрива годишни иполугодишни цикли. Интересно е, че както на Земята, максимумът на полугодишните колебания в зоналната скорост на вятъра съвпада с равноденствията. Численото моделиране също разкрива значителен цикъл на индекса с период от 4-6 дни по време на слънцестоене. Viking откри сходство с индексния цикъл на Марс с подобни колебания в атмосферите на други планети.
Откъде идват водата и ледът на Марс?
Марс е много подобен на Земята в много отношения, което принуди учените от 19-ти и началото на 20-ти век да признаят, че на него има живот и течна вода.
С нарастването на количеството събрани данни за планетата,с помощта на различни методи, например чрез спектроскопични измервания, стана ясно, че количеството вода в атмосферата на Марс е незначително, но все още присъства.
На първо място беше привлечено вниманието на изследователитеполярните шапки на Марс, тъй като се предполага, че те могат да се състоят от воден лед по аналогия с Антарктида или Гренландия на Земята, но също така се предполага, че това е твърд въглероден диоксид.
Последното беше подкрепено от резултатите на един отпървите числени експерименти през 1966 г. на компютър IBM 7074 за симулиране на дневни и годишни температурни промени на повърхността на Марс в зависимост от географската ширина и съответната динамика на полярните шапки за случаите, когато те се състоят от H2O и CO2. Авторите на тази работа стигнаха до извода, че годишната промяна в размера на полярните шапки, получена от тях във втория случай, е много по-близка до наблюдаваната.
Ламберт Равна площ Азимутрелеф на повърхността на Марс от Северния полюс до екватора, заснет от алтиметъра MOLA [en]. Границата на Северната низина силно наподобява брега на океана, който вероятно е покривал тази област в древността.
Водни резерви на Марс
- Лед
В момента отворен и надежденустановените обеми вода на Марс са съсредоточени главно в така наречената криосфера - приповърхностен слой от вечна замръзналост с дебелина десетки и стотици метри.
По-голямата част от този лед е подповърхността на планетата, тъй като при сегашните климатични условия тя не може да съществува стабилно и след като се появи на повърхността, бързо се изпарява; Само в субполярните райони температурата е достатъчно ниска за стабилно съществуване на лед през цялата година - това са полярните шапки.
Общият обем лед на повърхността и вприповерхностният слой се изчислява на 5 милиона км³ (а в по-дълбоките слоеве може да се концентрират много по-големи запаси от подмерзлатна солена вода. Техният обем се изчислява на 54-77 милиона км³). В разтопено състояние тя би покрила повърхността на Марс със слой вода с дебелина 35 m.
- Течност
На 25 юли 2018 г. беше публикуван доклад за откритието,въз основа на радарни изследвания MARSIS. Работата показа наличието на подледниково езеро на Марс, разположено на дълбочина 1,5 км под леда на Южната полярна шапка, широко около 20 км. Това стана първото известно постоянно водно тяло на Марс.
Проучване на район с ширина около 200 километрас помощта на MARSIS показа, че повърхността на Южния полюс на Марс е покрита с няколко слоя лед и прах и дълбочина от около 1,5 километра. Особено силно увеличение на отражението на сигнала е регистрирано под слоести седименти в рамките на 20-километрова зона на дълбочина около 1,5 километра.
След анализ на свойствата на отразения сигнал иСлед като проучиха състава на слоестите седименти, както и очаквания температурен профил под повърхността на тази област, учените заключиха, че радарът е открил джоб с течна вода под повърхността.
Устройството не можа да определи колко дълбокоможе да има езеро, но дълбочината му трябва да е поне няколко десетки сантиметра (водният слой трябва да е такъв, че MARSIS да го вижда).
Как се променя климатът на Марс?
Появата на Марс варира значително в зависимост от товаот сезона. На първо място, промените в полярните капачки са поразителни. Те растат и се свиват, създавайки сезонни явления в атмосферата и на повърхността на Марс. Полярните шапки при максималното си разширение могат да достигнат географски ширини от 50 °. Диаметърът на постоянната част на северната полюсна шапка е 1000 км. Докато полярната шапка се отдръпва в едно от полукълбите през пролетта, детайлите от повърхността на планетата започват да потъмняват.
Северната и южната полярни шапки се състоят от двекомпоненти: сезонни - въглероден диоксид и вековни - воден лед. Според данни от сателита Mars Express дебелината на шапките може да варира от 1 m до 3,7 km. Сондата Mars Odyssey откри активни гейзери в южната полярна шапка на Марс. Според експертите на НАСА, струи въглероден диоксид с пролетно затопляне избухват нагоре на големи височини, отнасяйки със себе си прах и пясък.
Данни от Mars Reconnaissance Orbiterнаправи възможно откриването на значителен слой лед под скалисти сипеи в подножието на планината. Глетчерът с дебелина стотици метри покрива площ от хиляди квадратни километри и по-нататъшното му изследване може да даде информация за историята на марсианския климат.
През 2018 г. радарът MARSIS, инсталиран на сондата Mars Express, показа наличието на подледниково езеро на Марс, разположено на дълбочина 1,5 km под леда на Южната полярна шапка (наPlanum australe), широк около 20 км.
Как се случиха ледниковите епохи на планетата?
Учените също научиха за това след проучванеснимки на полярните шапки. Снимките показват, че преди около 375 хиляди години е приключила ледниковата епоха на червената планета, от която планетата постепенно излиза днес.
Климатът на Марс се променя много повече, отколкото наЗемята, тъй като нейната ос на въртене се «люлее» значително повече от тази на нашата планета. Следователно в миналото Марс можеше да изглежда напълно различно от начина, по който го виждаме днес.
Исак Смит, изследовател в Югоизточния изследователски институт в Боулдър (САЩ).
Чрез анализ на данните, събрани от сонда инструментиMRO, при изследване на водните ледени отлагания на северния полюс на червената планета, Смит и колеги установяват, че Марс е имал ледникова епоха в сравнително близкото минало, след което постепенно се затопля.
В хода на новата работа планетарни учени под ръководствотоДжоузеф Леви, доцент в Университета Колгейт (САЩ), внесе малко яснота по този въпрос. В изображенията на Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) те разграничиха първите недвусмислени следи от факта, че след изчезването на по-голямата част от атмосферата повърхността на планетата преживя няколко периода на заледяване.
Учените се интересуваха от земни форми, които биха моглисе образуват на повърхността на Марс поради движението на ледени маси. Една от най-забележимите структури от този вид са така наречените лобови седиментни граници. Това е, което планетарните учени наричат натрупвания от калдъръмени камъни и други скални фрагменти по долните склонове на планини и хълмове, които вероятно са попаднали там в резултат на движението на ледниците.
Кога беше последният ледников период на Марс?
След анализ на стотици радарни изображения от MRO иснимки, направени от сонди от серията Viking преди повече от 35 години, авторите на статията стигат до извода, че Марс е бил в ледников период сравнително скоро, преди около 370-375 хиляди години.
По време на отстъплението на ледниците на полюсите на Марс,според изчисленията на планетарните учени са се натрупали над 87 хиляди кубически километра воден лед, това би било достатъчно, за да покрие цялата повърхност на червената планета със слой вода с дебелина 60 сантиметра. Такива водни резерви бяха изненада за учените, които очакваха да видят три пъти по-малко лед, отколкото показват данните от инструментите MRO.
Според авторите на статията топенето на ледпродължава и днес. Това се доказва от наскоро открити следи от движение на водата по повърхността на червената планета. По-нататъшните наблюдения на ледниците, надява се планетарният учен, ще помогнат да се разбере как ще изглежда Марс в близко бъдеще и как тези промени ще повлияят на потенциалната му обитаемост.
Прочетете още:
Аборт и наука: какво ще се случи с децата, които ще раждат
Една трета от оздравелите от COVID-19 се завръщат в болницата. Всеки осми - умира
Име на растение, което не се страхува от изменението на климата. Храни милиард души